Magnetismo

Densidad del flujo magnético:

La densidad del flujo magnético en una región de un campo magnético equivale al número de líneas de fuerza (o bien, al flujo magnético) que atraviesan perpendicularmente a la unidad de área. Expresándose:
( B= Φ / A ) Despejando: ( Φ = BA ).
Dónde:
B= densidad del flujo magnético o bien, inducción magnética. Se expresa en webers/metro cuadrado (Wb/m2).
Φ =flujo magnético dado en weber (Wb).
A= área sobre la que actúa el flujo magnético, dado en metros cuadrados (m2).
La fórmula de esta definición se llama Ley de Biot-Savart, y es en magnetismo la “equivalente” a la Ley de Coulomb de la electrostática: Sirve para calcular fuerzas de atracción-repulsión entre conductores atravesados por corrientes de carga.
El campo inducción, B, o densidad deflujo magnético (los tres nombres son equivalentes) es incluso mas importante en electromagnetismo que el propio campo magnético H, y aparece en las ecuaciones de Maxwell con mayor relevancia que este.

Ecuaciones de Maxwell:

Las ecuaciones de Maxwell son las ecuaciones que describen los fenómenos electromagnéticos. La gran contribución de James Clerk Maxwell fue reunir en estas ecuacioneslargos años de resultados experimentales, debidos a Coulomb, Gauss, Ampere, Faraday y otros, introduciendo los conceptos de campo y corriente de desplazamiento, y unificando los campos eléctricos y magnéticos en un solo concepto: el campo electromagnético. De las ecuaciones de Maxwell se desprende la existencia de ondas electromagnéticas propagándose con velocidad vf:


El valor numérico de estacantidad, que depende del medio material, coincide con el valor de la velocidad de la luz en dicho medio, con lo cual Maxwell identificó la luz con una onda electromagnética, unificando la óptica con el electromagnetismo.

NOTA: Las unidades del Sistema Internacional ( Wb/m2 ) es el que recibe el nombre de tesla (T).

Ahora bien, cuando el flujo magnético NO penetra perpendicularmente un área,sino que lo hace con un cierto ángulo, la expresión para calcular la densidad del flujo magnético cambia y ésta será:
B= Φ / A senθ
donde: θ (teta)= ángulo formado por el flujo magnético y la normal a la superficie.

Resumiendo, se podría concluir que la densidad de flujo magnético es un vector que representa la intensidad, dirección y sentido del campo magnético en un punto.
Por cierto 1 weber= 1 x 10^8 maxwells.







Ejemplo:
Fórmula:
1. Una espira de 15 cm de ancho por 25 cm de largo forma un ángulo de 27° respecto al flujo magnético. Determinar el flujo magnético que penetra en la espira debido a un campo magnético cuya densidad de flujo es de 0.2 tesla.
SOLUCIÓN.
Datos:
A= 15cm x 25 cm= 0.038 m2
θ= 27°
B= 0.2 tesla (T)
Φ= ?

Fórmula:
Φ= BA senθ

Sustitución:Φ= ( 0.2 Wb/m2 )( 0.038 m2 )(Sen27°)
Φ= 3.45 x 10 ^-3 Wb





Permeabilidad magnética:

Algunos materiales se magnetizan cuando se coloca en un campo magnético. La capacidad de un material a ser magnetizado se llama permeabilidad magnética. Un ejemplo de esto es frotar un trozo de hierro con un imán. El hierro se convertirá en magnetizado y tener su propio campo magnético.
Muchassustancias, incluso el agua, tienen un grado de permeabilidad magnética. Cuando un material se coloca en un campo magnético, que interactúa con el campo en una u otra manera. La permeabilidad de una sustancia se describe la forma en que responde el material y los efectos del campo en el material. Una sustancia con una permeabilidad magnética o bien magnetizará sí mismo en la dirección del campo o enoposición a ella. Así, dependiendo de la permeabilidad, la sustancia o será atraído o repelido por el campo.
Los científicos representan la permeabilidad magnética con la letra griega mu (μ). El Sistema Internacional de Unidades (SI) las medidas de permeabilidad en henres por metro (V /m) o en Newton por amperios al cuadrado (N /A 2 ). El aire en el vacío, también llamado espacio libre, tiene un...